摘要：近年来，火电企业大力开展配煤掺烧工作，对保障燃料供应、降低经营成本起到了一定的积极作用。目前，随着电煤市场的急剧变化，如何调整煤源结构、开展精细化掺配、降低燃料成本成为摆在火电企业面前的一道难题。为了充分挖掘配煤掺烧潜力，提高企业经济效益，大唐集团结合数字化煤场建设开发了科学配煤掺烧模块，实现了企业配煤掺烧工作的科学化、精细化、数字化、智能化，提升了企业挖潜增效能力。
关键词：数字化煤场；配煤掺烧技术；应用；
前言
多煤种结构致使入炉煤质变化幅度大，不但造成燃烧不完全，也对锅炉及磨煤机等设备的工况产生较大的负面影响。为了降低来煤结构的变化对发电生产带来的不利影响，需优化配煤掺烧技术和建立数字化煤场，对入厂煤进行科学掺配，以提高生产的经济性和安全性。
1 数字化煤场系统
数字化煤场系统是一套用于指导燃煤机组配煤混烧工作的软件系统。该系统能够实现电厂燃煤从进厂到燃烧全过程的辅助和管理，能对堆煤、配煤、取煤、燃烧等作出全自动的决策，实现电力企业煤炭燃烧的智能化管理。数字化煤场系统以实时掌控煤场信息为目标，通过定位、无线射频、数据叠加等技术从斗轮机、电子皮带秤、原煤仓等设备直接或间接采集数据，以三维数字化煤场方式展示煤场进、出煤状态，同时嵌入实时煤场视频监控画面。煤场管理人员、输煤运行人员、发电运行人员能够及时掌握煤场的动态存储情况，为配煤掺烧提供准确、及时的现场燃煤信息，锅炉燃烧人员能够提前掌握当前锅炉原煤仓中的煤量、煤质，以便于及时根据机组负荷和锅炉燃烧情况提前调整燃烧方式，从而使煤安全、经济地燃烧，降低发电煤耗。数字化煤场系统具有以下特点：①通过三维图形全面、直观地显示煤场状态；②通过入场模型为煤厂提供最优的堆、取煤方案；③实现燃料储存定值存放数字化管理；④使卸煤、堆煤、取煤、上煤等数据联动；⑤通过定位斗轮机远程监控上煤等过程；⑥通过电子皮带秤实时掌控皮带输煤动态；⑦对煤场现场异常状况实时预警；⑧通过精细化管理保证整个过程数据完整。
2 数字化煤场与配煤掺烧技术的应用
2.1 数字化煤场系统的建立
数字化煤场系统包括煤入场、摆车、卸车、堆放、掺配、上仓、报表等工作。一是煤料入厂数据管理。煤料入厂数据管理主要是通过数据导入或接入的方式实现对入厂燃料数据的管理和维护，其功能包括入厂煤导入、入厂煤堆放、入场煤质匹配。二是煤场动态管理。通过三维图形全面、直观地展示煤场数据。动态显示包括煤质构成、燃煤在煤场中的分布、煤场温度、燃煤储存指标等各个煤场中的燃煤信息。利用三维图形将这些信息直观地表现出来，从而方便监控人员随时了解燃煤情况，为燃煤采购提供依据。三是入场管理。
提供入厂煤堆放建议，在煤堆图形上预览堆放后的效果（煤堆处于闪烁状态）。用户确认后，系统生成堆放入库指令，系统提供对多批来煤批量入库操作。四是入炉管理。根据输入的调度指令，通过煤场堆场预览调度指令执行后的图形效果，对应出库堆煤处于闪烁状态。当对应煤块完成出库操作后，堆场煤块处于固化状态。操作执行时间可预设，也可手动调整。五是煤场盘点记录。将盘煤仪数据上传到系统中，采用数字内插技术拟合煤堆表面形状，求出整个煤场的存煤体积，计算燃煤吨数及盘盈、盘亏吨数，自动出具统计图和报表。六是实时煤仓信息。实时展示各原煤仓的存煤状态，包括各原煤仓中每种上煤的剩余煤量（上煤量－耗用煤量）、煤仓中的煤质和单价情况、预计上煤耗用时间。七是输煤计量管理。在皮带机上加装电子皮带秤，实时获取皮带输煤信息。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆系统实时更新皮带机输煤上仓计量数据，提供输煤计量记录，以供实时查询。八是基础数据管理。完成供应商和矿点数据的初始化任务，包括燃料供应商管理、矿点管理、发站管理、煤种管理、燃料数据维护、初始数据导入。
2.2 配煤掺烧技术的实施
电厂在针对锅炉的选型设计时就确定了相对应的设计煤质，当实际入炉的煤质与设计煤质相差较大时就会对锅炉的安全经济造成很大的影响。主要体现在燃料的费用和发电的成本大幅度的增加。在实际的电厂运行过程中，由于煤质变化大而出现的最为突出的问题就是膛炉、爆管、灭火等。为了在实际的工作中保障炉子的安全经济运行，目前最为安全和最为经济的办法就是利用配煤掺烧技术稳定入炉煤质。在火力发电厂不断的发展过程中，电厂也采用过通过对锅炉设备的大力改造来配合不同的煤质，但是没有能够从根本上去解决问题，因为煤质的改变也不是固定不变的，不同时期的煤质有着它不同的特性，很多新的问题又会转换为燃烧问题。因此在煤入炉之前通过一定的配比手段，使入炉的煤质保持稳定，通过这种办法来满足锅炉的运行才是较为科学和长久的办法。通过已经运用配煤掺烧技术的火力电厂的相关实践表明，对于不同煤种在配煤掺烧技术的合理搭配下，可以减少相关污染物的排放，能够带来相当可观的社会效益。在新形势下降低电厂的发电成本，采用配煤掺烧技术已经成为了电厂保证锅炉能够安全经济运行的主要手段。采用这种技术还大大地拓宽了电厂对于各种煤质的适应能力，使电厂企业大幅度的提高了生产效率，节约了原料方面的成本，获得了较好的经济效益。
2.3 配煤掺烧技术的优化方案
由于部分电厂的锅炉对煤种的适应性能不同，所以在运用配煤掺烧技术的时候需要根据自身的实际锅炉情况进行优化调整。这就需要全电厂的各个部门进行密切的配合，对锅炉的燃用煤进行合理的计划。在运行配煤掺烧技术的时候，首先要保障煤场的煤库存总量在一个合理的范围内，针对不同的煤质进行分开堆存，不能存放在一起，必须要达到对煤场库存煤的分区存放、初掺均匀和精确的管理；要根据电厂的电量计划和锅炉机组的开机运行方式和发电部门对入炉煤质的具体要求，将各种煤质的采购进行具体的量化，保证库存煤质的合理搭配；根据燃烧部的配煤需求合理地进行安排各库存仓的煤质以及煤量，必须要确保配煤比例的准确性达到要求；提高设备运行的可靠性，通过现代化的设施设备将不同的煤种进行混合配比，录入不同机组、不同季节、不同负荷下的配煤掺烧基础数据。同时录入设备（制粉系统、环保主设备等）故障时的基础数据。按机组、按日导入负荷。必须从思想上增强运行人员的配煤掺烧意识，使他们认识到配煤掺烧的工作意义和安全经济效益。特别是在针对纯面煤和劣质煤的掺烧配比时。针对劣质煤必须要严格执行不同煤质的煤分堆进行堆放，在同一个的数字化煤场中，必须严格执行分段管理，使数字化系统反馈的准确数据能够都得到精准的动态化管理；对于纯面煤由于煤鹱比较容易黏仓，所以上煤到带必须要有防堵装置，确保能够在稳定负简期间上煤掺烧。
初步成效及总结科学配煤掺烧是新形势下企业积极适应市场变化、优化煤源结构的必然选择，是控制燃料成本、增加经济效益的内在需求。必须进一步深化和加强配煤掺烧工作，借力数字化煤场建设，推动配煤掺烧工作向科学化、精细化发展。
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论文作者:杨国梁,史治平
论文发表刊物:《电力设备》2018年第22期
论文发表时间:2018/12/6
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